离心式叶轮机械内部非定常流动的数值计算 第二部分 带有叶扩压器的离心通风机

在CFX软件平台上,数值计算了带有叶扩压器离心叶轮机械内部的非定常流动,并对其进行了分析研究.数值分析表明,叶轮与有叶扩压器间的相互干涉作用主要影响的是有叶扩压器内的流动,对叶轮内的流动影响不大.有叶扩压器内流动的非定常特性主要集中在扩压器的入口区域.计算结果可为离心叶轮机械的优化设计提供有益的参考.     

无叶扩压器对离心压缩机流场及性能影响的数值研究

采用自编的CFD程序数值研究了无叶扩压器对离心压缩机流场及气动性能的影响.采用当地时间步长、多重网格以及隐式参差光顺等技术来加速收敛,以质量流量来代替出口静压的出口边界条件,使出口静压在计算过程中与给定的流量工况自动匹配,大大节省了计算时间.对Krain叶轮后带等面积与直壁两种形式的无叶扩压器离心压缩机内部流场进行了计算与分析,结果表明:直壁型无叶扩压器离心压缩机的效率低于等面积无叶扩压器离心压缩机的效率;直壁型无叶扩压器使得叶轮出口的流动出现分离;扩压器的形式对离心叶轮的整体气动性能影响并不大;在进行离心叶轮数值研究时,叶轮后的延伸区最好采用等面积无叶扩压器,以尽量减小无叶扩压器所引起的计算误差.     

离心压缩机半开式叶轮与叶片扩压器级内流动的数值模拟

对由半开式叶轮和叶片扩压器组成的离心压缩机模型级内部的流动进行了数值模拟，分析了叶轮与叶片扩压器内部的流动情况及相互影响。结果表明，用半开式叶轮代替模拟级中的闭式三元叶轮后，流动情况严重恶化，级出口静压系数降低；与无叶扩压器相比，叶片扩压器使级出口压力系数升高。在相同叶轮出口速度下，叶片扩压器比无叶扩压器中气流速度下降迅速，叶轮出口处平均流场趋于均匀。     

某带无叶扩压器的离心压缩机内部流动特性与稳定性分析*

为了分析确定引起离心压缩机失稳的关键部件,结合实验数据,采用数值模拟的方法对某带无叶扩压器的离心压缩机在90%转速下的性能与内部流动进行了详细模拟。综合分析实验所得的级特性线、动态压力信号、叶轮和扩压器内部特征流动,结果表明无叶扩压器为造成该离心压缩机失稳的关键部件。通过比较无叶扩压器在最高效率点与近失速点下内部的流动特征,提出了可能的扩稳方法。     

半开式离心叶轮与扩压器间流动模态提取与分析

考虑到半开式离心叶轮叶顶间隙流动对离心压缩机流动稳定性的影响,本文采用动态模式分解的方法对比了离心叶轮和无叶扩压器分别在设计工况和近失速工况下的流动结构及其频率信息。结果表明:叶轮出口附近的叶顶间隙流动对无叶扩压器中流动有显著影响,无叶扩压器中出现了和叶顶泄漏流流动相关的涡结构。随着流量的减小,叶顶间隙流动进一步影响无叶扩压器内部流动,涡结构频率变高,径向直径减小并向动静交界面移动,同时靠近盘侧的流场出现不稳定流动趋势。     

不同宽度无叶扩压器与半开式离心叶轮匹配特性数值模拟

考虑到扩压器与叶轮的匹配特性,本文对不同宽度扩压器的半开式离心叶轮流道的性能与流动结构进行了分析。通过数值建模与全工况的性能计算,对比了数值计算性能与实验性能,验证了数值方法的可靠性。在此基础上,调整扩压器宽度,发现适当减小扩压器宽度可以使叶轮出口流动趋向均匀,进而抑制扩压器盖侧回流,改善整个流道的性能;尤其是在小流量工况下,可以有效提高离心叶轮流道的效率和压比。同时发现,不同宽度扩压器对叶轮叶顶泄漏流有一定的影响,进而影响叶轮的性能。     

离心叶轮机械有叶扩压器内部流动的PIV测量

以离心风机为研究对象,设计构建了用于内部流场激光测量的离心风机试验台,离心风机全部由透明度较高的材料制成。对PIV技术测量叶轮机械内部流动的应用进行了探索和实践,合理设置系统光路,优化筛选PIV示踪粒子和PIV双曝光时间间隔,最后采用PIV测量技术详细测量了某一运行工况下有叶扩压器的内部流场,给出了有叶扩压器不同轴向位置处流场的试验测量结果,并简要讨论了有叶扩压器的内部流动。     

叶片扩压器在小流量离心压缩机中的应用研究

应用流动分析软件Fine/Turbo对叶片扩压器在压缩机基本级环境条件下进行了数值研究.在设计工况和变工况下获得叶片扩压器内部详细的流动规律,并对有叶片扩压器和无叶扩压器的级进行了性能比较.计算结果对于小流量离心压缩机的基本级采用叶片扩压器比采用无叶扩压器能获得更大的静压恢复系数,并提高了小流量压缩机基本级的气动性能.     

含分流叶片的离心压缩机级的数值分析

对含分流叶片的离心压缩机级进行了三维数值试验.重点分析了叶轮、扩压器和蜗壳部件中的流动特征,另外,数值计算的结果表明:离心叶轮分流叶片的位置、扩压器宽度,以及蜗壳型式等方面的不同选择都会对压缩机的性能造成一定的影响.最后对数值计算的精度进行了分析说明.     

离心压缩机低压段首级流场试验研究

目前国内在离心压缩机级或段中各部件的性能试验研究较少,本文对多级离心压缩机低压段首级叶轮的流场测量进行试验研究,计算叶轮和扩压器组合部件的性能,了解低压段首级内部流动情况,分析首级叶轮性能对低压段性能的影响。流场测试结果与数值计算进行对比验证,两种方法数据趋势相同,曲线大体吻合,说明数值计算比较准确。通过对叶轮及扩压器性能的试验研究,发现其在离心压缩机产品试验检测过程中,起到非常重要的作用。     

离心式电机转子精车夹具

针对原转子车夹具存在的问题,设计了一种新型转子精车夹具,文中主要介绍了该种离心式转子精车夹具的结构及特点.     

低比转速化工离心泵的可靠性预测

在化工离心泵设计过程中对泵的性能和可靠度进行预测有利于保证泵在运行过程中的可靠性。为给离心泵的可靠性设计提供一种分析手段,以一台低比转速离心泵为对象,给出该泵的设计参数和结构、对水力性能进行数值预测和性能测试。将离心泵看作一个由各部件组成的串联系统,在相关经验或试验数据基础上结合模型泵的特点,分析单元可靠度进而得到零件的失效率,最终通过系统的可靠度计算得出离心泵的可靠度。该设计和分析方法相对于传统的机械设计方法更有利与提高泵的可靠性。     

离心通风机的设计

本文介绍了离心通风机设计方案的选择,分析了离心通风机设计的关键技术,从而为离心通风机的设计奠定了重要的基础。     

一种新型过滤装置——高速离心式油液净化设备

现在飞机大量采用高精度液压伺服系统,因此,液压系统污染控制越来越重要.如何高效快速地滤除油液中的污染物, 直接关系到飞机作战效能的发挥.高速离心式油液净化设备利用离心原理滤除油液中的污染物,具有净化速度快,精度高,纳污容积大等优点.     

离心鼓风机和离心压缩机的性能预测

以NASA TN D-6729/7487研究报告为基础,对11个离心鼓风机及离心压缩机的模型级算例进行了性能预测并与实测数据对比分析,给出了叶片或无叶扩压器级相适用的损失模型.     

离心泵改磁力泵的实践

介绍了苯进料泵(离心泵)改造为磁力泵的过程.在改造过程中,试验介质为水.通过对不同的磁材料及同种材料不同的磁块长度进行试验,选用具有合适磁力矩及较小涡流损失的钕铁硼为磁转子材料、磁块长70mm,隔离套的材质为钛合金、厚度为1.0mm,叶轮轴心孔扩为Φ15mm,叶轮后盖板车薄2mm,使泵的运转正常,效率提高.并提出了磁力泵改造或选用时在磁力泵传动器、隔离套和循环冷却等方面应注意的问题.     

一次成功的高炉鼓风机增产节能改造

介绍了一台高炉鼓风机的改造经验，为钢铁企业对现有旧设备进行挖潜和增产节能改造提供了借鉴。     

离心通风机变型设计新方法

根据理论分析和通过试验考核的数值模拟,建立的离心通风机变型设计新方法可克服传统风机变型设计的缺点.     

离心风机现代设计方法研究

提出一种新的离心风机现代设计方法,它包括３部分内容：①以现有的工程设计为基础;②利用正在发展的技术来进行离心风机气动力优化设计;③用现场性能试验进行考核。其中,关键和难点是三维粘性流场数值模拟。按此方法研制出多种样机,气动和噪声性能均有明显提高,证实这种方法是正确的。